¡Hola! Me llamo Andy Spoone.
En este video trabajaremos sobre un circuito LRC
con el software PASCO Capstone y la Interfase Universal 850.
Comencemos revisando nuestro circuito LRC.
Usaré la plaqueta que llamamos UI-5210.
De esta plaqueta conectaré en serie el primer inductor,
el primer capacitor y el segundo resistor.
He conectado un sensor de diferencia de potencial al canal A de mi Interfase 850
para medir la señal aplicada al circuito
Al canal B he conectado un segundo sensor voltimétrico para medir la caida de potencial sobre el resistor,
y mi generador de señales está aplicado a los extremos del circuito.
Ahora veamos cómo configurar al software PASCO Capstone para esta tarea
Primero iré al menú de Configuración de Hardware y agregaré mis dos sensores voltimétricos
Puedo hacer esto con un clic sobre el canal y comenzando a escribir las primeras letras del nombre del sensor,
y confirmando mi selección con la tecla Enter
Así que voy a agregar mis dos sensores voltimétricos.
Ya estoy listo para configurar mi generador de señales.
Haré clic sobre el ícono del Generador de Señales y usaré la Salida 1
Voy a crear un barrido con onda senoidal
que haré variar en un intervalo de frecuencias que, espero,
contendrá la de resonancia de este circuito LRC
aproximadamente a la mitad del barrido.
Bueno, activemos el barrido
Usaré una amplitud de 3 V
Comenzaremos en 1 kHz
y barreremos hasta los 70 kHz
en pasos de 1Hz a lo largo de 25 segundos.
Una vez que el generador de señales está configurado podemos anclarlo en la pantalla,
y dar de alta una ventana Osciloscopio de pantalla completa al lado suyo.
Ahora configuremos el osciloscopio.
Comenzaré por asignar el canal A a mi eje de la izquierda
Agregaré un segundo eje de ordenadas y le asignaré el canal B
Además activaré el trigger (para que todos los barrido comiencen en un punto análogo)
disparándolo con la señal del canal A
También ajustaré la escala de mi eje
sabiendo que la amplitud máxima es de 3 V
Así que ajustaré mis dos ejes ordenados
para que sus máximos estén cerca de los 3 V
También ajustaré la escala de mi eje de abcisas
Fíjense que al ajustar esta escala (de tiempo)
mi velocidad de muestreo cambia automáticamente en concordancia.
Capstone trata de ajustar la velocidad de muestreo
para obtener el número de puntos necesarios para llenar el display del osciloscopio.
Para este circuito en particular estaré usando componentes que resonarán
en la región de los 30 a los 35 kHz
Así que ajustaré la velocidad de muestreo a 5 MHz
De esta manera resulta, aproximadamente, una escala de 0 a 0.00008 segundos
Así que esta es la escala que usaré
El último ajuste que preciso para terminar es cambiar el modo de regristro de Continuo a Monitoreo Rápido
Esto reemplazará el botón de Grabar por un botón de Monitorear.
Ya estoy listo para ver mis voltajes, así que apretaré el botón Monitor
y encenderé mi generador de señales
Verán que se muestran instantáneamente dos ondas en la pantalla de mi osciloscopio
Ambas están desfasadas al principio. A medida que me aproximo a la resonancia
veo que se ponen en fase.
Cuando paso a frecuencias superiores a la de resonancia, vuelven a desfasarse
y mis amplitudes comienzan a decrecer.
Vamos a esperar un poquito mientras vemos cómo el generador sigue entregando señales estos 25 segundos
Después el generador se apaga y el osciloscopio ya no debería mostrar nada.
Ahora apagamos el generador y frenamos el monitoreo del osciloscopio.
Voy a ejecutar el barrido una vez más
y trataré de frenarlo al llegar a la frecuencia de resonancia
Comencemos a monitorear y encendamos el generador.
En el momento en que las ondas entren en fase, trataré de detener el sistema.
Al apretar el botón Parar se congelará la vista de mi osciloscopio.
Apaguemos el generador también.
Idealmente, yo debería poder encontrar información sobre la frecuencia
que veo causar la resonancia.
Usaré el display FFT (analizador de espectros) para tratar de identificar exactamente esta frecuencia.
Abramos una segunda ventana con un Analizador de Espectros.
La alimentaré con la medida del canal A.
Lo primero que quiero hacer es ajustar manualmente el rango de frecuencias.
Esto desactivará el vínculo automático que existe entre el rango de frecuencias del analizador y la velocidad de muestreo.
Habiendo hecho esto, ahora puedo pedir un zoom manual de mi eje de frecuencias,
de manera que quede cubierto el rango de frecuencias que entrega mi generador.
Una escala de 0 a 100 kHz debería ser adecuada.
También haré zoom sobre my eje y,
una vez más, tomando en cuenta que la amplitud máxima será de 3 V
Ahora, como pueden ver, el tamaño de cada división del histograma de frecuencias es bastante grande,
y encierra un gran ancho de banda,
lo que me hará difícil identificar con precisión la frecuencia de resonancia.
Para solucionar este problema, abriré el menú de propiedades de mi analizador y cambiaré el tamaño de división.
En este momento contiene 2048 divisiones (2^11)
Las llevaré a 8192 (2^13) y confirmaré mi elección apretando OK.
Ahora puedo ajustar manualmente la cantidad de divisiones
usando los botones de Aumentar / Disminuir de la Barra de Herramientas de mi analizador
Fíjense que este analizador también tiene un botón de autoescala.
Bueno, estoy comenzando a ver con claridad la ubicación
de la frecuencia de resonancia.
Para confirmar en qué división está usaré la Mira Inteligente.
Fíjense que esta herramienta trata de pegarse automáticamente al valor de dato más próximo.
Bueno, dejémosle pegarse... Ok.
Ahí veo que la frecuencia que estaba buscando es de 30,5 kHz
Si quiero ver un par de decimales más, puedo hacer clic con el botón derecho en la herramienta,
abrir su hoja de propiedades e incrementar el número de cifras significativas
Ahora veo que se trata de 30518 Hz.
Valor que resulta muy próximo al esperado para este circuito.
Obviamente, puedo ejecutar de nuevo el proceso
y ajustar el tamaño de las divisiones, si queremos usarlas para tener una idea más clara
del valor de la frecuencia de resonancia.
Fíjense que, al aumentar el número de divisiones, ahora encuentro una frecuencia de 32300 Hz,
que es realmente muy cercana al valor teórico que esperaba para este circuito.
Gracias por acompañarnos.
Espero que este video les haya servido para usar un circuito LRC en su clase.